Билет №13. Измерение жёсткости пружины

Цель: Экспериментально определить жесткость пружины и убедиться в справедливости законаГука.

Оборудование: штатив, динамометр со шкалой, закрытый миллиметровой бумагой, набор грузов массой по 102 г., линейка.

Порядок выполнения работы:

1. Зафиксируйте динамометр со шкалой, закрытый миллиметровой бумагой в штативе.

2. Отметьте на миллиметровой бумаге положение стрелки-указателя ненагруженной пружины чёрточкой с цифрой 0 (см. рис.1).

3. Подвесьте к пружине один груз массой 0,102 кг, отметьте положение стрелки-указателя черточкой с цифрой 1 (см. рис. 2) и измерьте расстояние между цифрами 0 - 1. Это и есть абсолютное удлинение x₁ пружины.

Рис. 1 Рис. 2

4. Подвешивая к пружине поочерёдно 2, 3 и 4 груза и делая отметки на миллиметровой бумаге «2», «3», и «4» соответственно, определите абсолютные удлинения пружины x₂, x₃, x₄. Данные занесите в таблицу. (В таблице приведены примерные данные.)

Примечание: Груз массой 0,102 кг имеет вес Р = 1Н. Так как груз покоится на пружине, то сила упругости пружины уравновешивается весом грузов в каждом случае, т.е. F_упр = P.

№		Fупр
1	0,0	0,0
2	0,025	1,0
3	0,050	2,0
4	0,075	3,0
5	0,100	4,0

5. По данным, полученным в таблице, постройте график зависимости силы упругости пружины Fупр от её абсолютного удлинения x.

6. Выберите точку на графике и определите соответствующие ей значения силы упругости пружины Fупр и абсолютного удлинения x.

7. Используя выражение Fупр = kx, определите среднее значение коэффициент жесткости пружины k.(В соответствии с примерными данными, указанными в таблице ).

Примечание: коэффициент жесткости пружины k численно равен тангенсу угла наклона графика зависимости силы упругости пружины F_упр от её абсолютного удлинения x, т.е. .

Вывод: В ходе лабораторной работы мы экспериментально определили среднее значение коэффициента жесткости k. Убедились в справедливости закона Гука (F_упр = kх), т.к. зависимость между силой упругости, возникающей в пружине при её деформации и абсолютным удлинением оказалось линейной.

Б α илет №14. Изучение зависимости температуры воды от времени при ее охлаждении

Цель: Исследовать зависимость температуры воды от времени при ее остывании.

Оборудование: сосуд с горячей водой, стакан, термометр, секундомер.

Порядок выполнения работы:

1. Налить в стакан горячей воды (температурой до 60С).

2. Поместить термометр в стакан с горячей водой и измерить начальное значение её температуры.

3. Повторять измерение температуры через каждые 2 минуты. Провести не менее пяти измерений. Показания занести в таблицу.

4. Построить график зависимости температуры воды от времени.